CN104690406A - 机器人焊接安全系统 - Google Patents

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张宇
康杰
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

机器人焊接安全系统，由焊接站构成，个体焊接站由安全PLC、焊接系统、安全控制系统、安全报警系统；焊接系统和安全控制系统通过(硬接线)连接于安全PLC。本发明实现多个焊接站安全系统的共享。本发明通过硬接线连接，在安全等级没有降低的基础上，当安全故障发生后，每个焊接站或每个总控PLC均能体现出故障报警发生的位置，进而能够及时处理危险和故障，迅速做出响应，采取相应的安全措施，有针对性地完成应急事故的响应和处置过程，提高危险处理的及时性，为维修和维护提供了便利和保障。

Description

机器人焊接安全系统
技术领域
本发明涉及机器人焊接技术领域，特别提供了一种机器人焊接安全系统。
背景技术
随着我国工业迅猛发展，焊接机器人应该广泛应用到了机械、汽车、船舶、航天制造等诸多领域。焊接机器人的应用主要是为了适应更高标准的焊接要求，满足更严格的指标，提供更精准的焊接技术解决方案。所以在日常的焊接机器人应用方面，必须提供一套完善的安全系统，不仅能够保证焊接品质，同时有效规避因为异常操作造成的安全事故发生。
可是现有的机器人焊接安全系统的设计与使用，均为单个站或单个PLC控制焊接系统，当多个站需要安全系统共享时，往往通过总线或总的安全继电器进行连接。但是在实际操作过程中，采取通过总线连接安全等级有所降低；若是通过总的安全继电器连接，只能保证系统的安全性，无法知道故障发生的具体位置，对故障排除、处理、维修和维护带来诸多不便。
对此，本领域技术人员急需一种能够解决上述问题的新技术出现。
发明内容
本发明提供一种机器人焊接技术，特别提供了一种机器人焊接安全系统。
机器人焊接安全系统，由焊接站构成，其特征在于：所述的焊接站由安全PLC、焊接系统、安全控制系统、安全报警系统；焊接系统和安全控制系统通过(硬接线)连接于安全PLC；
焊接系统由机器人、焊接装置组成，二者均直接(硬)连接于安全PLC。机器人和焊接装置组合成焊接机器人。焊接装置为点焊、弧焊、激光焊其中之一或其组合，根据不同使用环境、不同工况和不同作业要求可以自由进行焊接种类切换。
安全控制系统由总控PLC、急停装置、安全门、安全激光扫描仪组成，全部设备均直接(硬接线)连接于安全PLC；总控PLC对本站的所有电子器件起到一个控制管理作用。急停装置用于在发生异常或者焊接错误时，人为干预作业紧急停止。安全门在急停、日常检维修等情况下，操作人员进出焊接站。安全光幕具体为安全控制门，一旦操作人员通过安全光幕，其将启动安全报警系统和急停装置。安全激光扫描仪能够在扫描范围内发现误闯入操作区的工作人员，一旦发现闯入者，安全激光扫描仪将启动安全报警系统和急停装置。
安全报警系统由安全光幕、三色灯组成，安全光幕直接(硬接线)连接于安全PLC，三色灯连接于总控PLC。三色灯为在焊接站出现异常时的提示报警装置。
焊接系统和安全控制系统均通过双通路安全硬接线与安全PLC连接。
另外，机器人焊接安全系统由一个或多个焊接站组成。
一般情况下，前述的机器人焊接安全系统由两个以上焊接站串联构成。
为了便于操控和日常管理，本发明的机器人焊接安全系统还设置有总控电脑，总控电脑串联在焊接站间的任意位置。
在实际使用过程当中，机器人焊接安全系统多个焊接站串联构成。当其中某一个焊接站出现故障，由于本发明的安全控制系统和焊接系统都是通过双通路安全硬接线连接到本站的安全PLC，所以安全PLC通过程序判断所有安全设备的两路安全输入是否达到安全标准，然后通过输出端给本站的总控PLC作逻辑控制处理，再通过输出给另个站或多个站的安全PLC的输入，这样其它站的安全PLC就可以判断这个故障来自于哪个站，并把安全信号传递给本站的PLC。通过这样的安全信号传递，每个站都能知道其它站的安全信号种类和位置，达到了安全信号共享的目的。
本发明实现多个焊接站安全系统的共享。本发明通过硬接线连接，在安全等级没有降低的基础上，当安全故障发生后，每个焊接站或每个总控PLC均能体现出故障报警发生的位置，进而能够及时处理危险和故障，迅速做出响应，采取相应的安全措施，有针对性地完成应急事故的响应和处置过程，提高危险处理的及时性，为维修和维护提供了便利和保障。
附图说明
图1为焊接站结构位置关系示意图；
图2为多个焊接站串联示意图。
实施方式
实施例1
本实施例提供一种机器人焊接技术，特别提供了一种机器人焊接安全系统。
机器人焊接安全系统，由焊接站构成，其特征在于：所述的焊接站由安全PLC、焊接系统、安全控制系统、安全报警系统；焊接系统和安全控制系统通过(硬接线)连接于安全PLC；
焊接系统由机器人、焊接装置组成，二者均直接(硬接线)连接于安全PLC；机器人和焊接装置组合成焊接机器人。
安全控制系统由总控PLC、急停装置、安全门、安全激光扫描仪组成，全部设备均直接(硬接线)连接于安全PLC；总控PLC对本站的所有电子器件起到一个控制管理作用。急停装置用于在发生异常或者焊接错误时，人为干预作业紧急停止。安全门在急停、日常检维修等情况下，操作人员进出焊接站。安全光幕具体为安全控制门，一旦操作人员通过安全光幕，其将启动安全报警系统和急停装置。安全激光扫描仪能够在扫描范围内发现误闯入操作区的工作人员，一旦发现闯入者，安全激光扫描仪将启动安全报警系统和急停装置。
安全报警系统由安全光幕、三色灯组成，安全光幕直接电连接于安全PLC，三色灯电连接于总控PLC。三色灯为在焊接站出现异常时的提示报警装置。
焊接系统和安全控制系统均通过双通路安全硬接线与安全PLC连接。
特别的，焊接装置为点焊、弧焊、激光焊其中之一或其组合，根据不同使用环境、不同工况和不同作业要求可以自由进行焊接种类切换。
另外，机器人焊接安全系统由一个或多个焊接站组成。
一般情况下，前述的机器人焊接安全系统由两个以上焊接站串联构成。
为了便于操控和日常管理，本实施例的机器人焊接安全系统还设置有总控电脑，总控电脑串联在焊接站间的任意位置。
在实际使用过程当中，机器人焊接安全系统多个焊接站串联构成。当其中某一个焊接站出现故障，由于本实施例的安全控制系统和焊接系统都是通过双通路安全硬接线连接到本站的安全PLC，所以安全PLC通过程序判断所有安全设备的两路安全输入是否达到安全标准，然后通过输出端给本站的总控PLC作逻辑控制处理，再通过输出给另个站或多个站的安全PLC的输入，这样其它站的安全PLC就可以判断这个故障来自于哪个站，并把安全信号传递给本站的PLC。通过这样的安全信号传递，每个站都能知道其它站的安全信号种类和位置，达到了安全信号共享。
本实施例实现多个焊接站安全系统的共享。本实施例通过硬接线连接，在安全等级没有降低的基础上，当安全故障发生后，每个焊接站或每个总控PLC均能体现出故障报警发生的位置，进而能够及时处理危险和故障，迅速做出响应，采取相应的安全措施，有针对性地完成应急事故的响应和处置过程，提高危险处理的及时性，为维修和维护提供了便利和保障。
实施例2
本实施例的机器人焊接安全系统由两个焊接站串联组成，焊接站1的焊接装置为点焊，焊接站2的焊接装置为弧焊。故障为焊接站1的焊接装置无法停止工作。
焊接站1的焊接装置出现故障，无法停止工作，此时焊接站1的安全PLC接到报警，安全PLC通过逻辑判断每个设备的双路安全信号是否良好，并将判断结果输出到本站的总控PLC。总控PLC根据安全PLC的输入安全信号进行安全逻辑处理。经过判断，焊接装置确实无法正常作业，总控PLC通过程序逻辑来触发三色灯报警。在焊接站1的安全信号输送到本站总控PLC同时，也同步输送给焊接站2的安全PLC，焊接站2的安全PLC通过逻辑判断，把安全信号输送到焊接站2的总控PLC。因此，当焊接站1发生安全故障报警，焊接站2也能快速的判断出报警的种类和发生位置，并根据报警的类别及时处理本焊接站的程序逻辑，做出相应响应。实现了安全信号共享的目的。
通过本实施例，实现多个焊接站安全系统的共享，各个焊接站的安全建立起了全面可靠的连接，当安全故障发生后，每个焊接站或每个总控PLC均能体现出故障报警发生的位置，进而能够及时处理危险和故障，迅速做出响应，采取相应的安全措施，有针对性地完成应急事故的响应和处置过程，提高危险处理的及时性，为维修和维护提供了便利和保障。
实施例3
本实施例的机器人焊接安全系统由一个焊接站串联组成，焊接装置为激光焊。故障为焊接装置无法正常开始工作。
焊接站的焊接装置出现故障，无法开始工作，此时焊接站的安全PLC接到报警，安全PLC通过逻辑判断每个设备的双路安全信号是否良好，并将判断结果输出到本站的总控PLC。总控PLC根据安全PLC的输入安全信号进行安全逻辑处理。经过判断，焊接装置确实无法正常作业，总控PLC通过程序逻辑来触发三色灯报警。
通过本实施例，实现总控PLC能够及时处理危险和故障，迅速做出响应，采取相应的安全措施，有针对性地完成应急事故的响应和处置过程，提高危险处理的及时性，为维修和维护提供了便利和保障。
实施例4
本实施例的机器人焊接安全系统由三个焊接站串联组成，焊接装置均为点焊。故障为焊接站2的安全门处于常开状态，对焊接环境造成影响，或对操作工人的日常巡检等形成安全隐患。
焊接站2的安全门出现故障，无法正常开启，此时焊接站2的安全PLC接到报警，安全PLC通过逻辑判断每个设备的双路安全信号是否良好，并将判断结果输出到本站的总控PLC。总控PLC根据安全PLC的输入安全信号进行安全逻辑处理。经过判断，安全门确实无法正常开启，总控PLC通过程序逻辑来触发三色灯报警。在焊接站2的安全信号输送到本站总控PLC同时，也同步输送给焊接站1和焊接站3的安全PLC，焊接站1和焊接站3的安全PLC通过逻辑判断，把安全信号输送到焊接站1和焊接站3的总控PLC。因此，当焊接站2发生安全故障报警，焊接站1和焊接站3也能快速的判断出报警的种类和发生位置，并根据报警的类别及时处理本焊接站的程序逻辑，做出相应响应。实现了安全信号共享的目的。
通过本实施例，实现多个焊接站安全系统的共享，各个焊接站的安全建立起了全面可靠的连接，当安全故障发生后，每个焊接站或每个总控PLC均能体现出故障报警发生的位置，进而能够及时处理危险和故障，迅速做出响应，采取相应的安全措施，有针对性地完成应急事故的响应和处置过程，提高危险处理的及时性，为维修和维护提供了便利和保障。
实施例5
本实施例的机器人焊接安全系统由四个焊接站串联组成，焊接装置均为激光焊。本实施例中，机器人工作正常，但是安全PLC发出错误信号，误认为机器人处于异常状态。
焊接站3的所有设备正常工作，但是安全PLC因为电流脉冲异常，误认为机器人出现异常，无法正常工作，致使该站点的工作出现短时暂停，发出错误报警。此时焊接站3的安全PLC将判断异常的结果输出到本站的总控PLC。总控PLC根据安全PLC的输入安全信号进行安全逻辑处理。经过判断，机器人工作正常，总控PLC通过程序逻辑向安全PLC返回可以继续作业的信号，同时输送给焊接站2和焊接站4的安全PLC，焊接站2和焊接站4的安全PLC通过逻辑判断，把安全信号输送到焊接站2和焊接站4的总控PLC。因此，当焊接站3发生安全故障报警，焊接站2和焊接站4也能快速的判断出报警的种类和发生位置，并根据报警的类别及时处理本焊接站的程序逻辑，做出相应响应。实现了安全信号共享的目的。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.机器人焊接安全系统，由焊接站构成，其特征在于：所述的焊接站由安全PLC、焊接系统、安全控制系统、安全报警系统；焊接系统和安全控制系统通过(硬接线)连接于安全PLC；
焊接系统由机器人、焊接装置组成，二者(安全开关)均直接(硬接线)连接于安全PLC；
安全控制系统由总控PLC、急停装置、安全门、安全激光扫描仪组成，全部设备均直接(硬接线)连接于安全PLC；
安全报警系统由安全光幕、三色灯组成，安全光幕直接(硬接线)连接于安全PLC，三色灯连接于总控PLC。
2.按照权利要求1所述的机器人焊接安全系统，其特征在于焊接系统和安全控制系统均通过双通路安全硬接线与安全PLC连接。
3.按照权利要求1所述的机器人焊接安全系统，其特征在于所述的焊接装置为点焊、弧焊、激光焊其中之一或其组合。
4.按照权利要求1所述的机器人焊接安全系统，其特征在于所述的机器人焊接安全系统由一个或多个焊接站组成。
5.按照权利要求4所述的机器人焊接安全系统，其特征在于所述的机器人焊接安全系统由两个以上焊接站串联构成。
6.按照权利要求1～5其中之一所述的机器人焊接安全系统，其特征在于所述的机器人焊接安全系统还设置有总控电脑，总控电脑串联在焊接站间的任意位置。
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